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化学机械抛光技术

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2014-08-20 16:34【

为满足芯片微型化、高密度化、高速化、高数字化和系统集成化的要求,对芯片直径、平坦化、线宽和金属互连层数提出了更高要求,这也对晶片的精密加工提出了更高要求。

半导体晶圆(芯片)加工工艺流程如图1所示。

由于大规模集成电路(ULSI)向高度集成和多层布线发展,化学机械抛光、平坦化已成为集成电路制造不可缺少的关键工艺。它不仅是硅晶圆加工中最终获得纳米级超光滑、无损伤表面的最有效方法,也是芯片多层布线中不可替代的层间局域平坦化方法。在晶圆(芯片)制造过程中(见图1)多次使用CMP工艺。

化学机械抛光过程(见图2)使用安装在刚性抛光平盘上的柔性抛光垫,硅片被压在抛光垫上,在抛光液的作用下进行抛光,抛光液含有化学液(即双氧水H2O2)和纳米级磨料。硬的硅基陶瓷材料由磨料的机械作用抛光,而金属则由金属和抛光液内的化学物质之间的化学反应进行抛光,即采用化学与机械方法综合作用去除多余材料而得到平坦化的高质量表面。